JP2007225743A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の光ファイバの接続方法を用いてホーリーファイバを接続したならば、コスト高や信頼性の低下を招いたりする。
【解決手段】第一の光ファイバ１１が内蔵されたフェルール７と、該フェルール７の後端に連接された光ファイバ接続器９とを備え、該光ファイバ接続器９の後端側９ａから挿入された第二の光ファイバ１２の端面と前記第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａとが突合せ接続されて成る光コネクタにおいて、前記第一の光ファイバの後端側端面が球面とされ、前記第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａに架橋硬化型屈折率整合体６が付着しており、該架橋硬化型屈折率整合体６は前記第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａに塗布した架橋硬化型屈折率整合剤を架橋硬化させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光コネクタに関するものであり、特に、光ファイバの敷設現場において行われる光ファイバの接続作業が簡易に行えるようにすることを目的とした光コネクタに関するものである。

現在、光ファイバの接続方法としては、光ファイバ同士、あるいは、その内部に光ファイバを内蔵したフェルール同士を突合わせる、物理的な接続方法が一般的に広く用いられている。例えば、このような物理的な接続方法としては、メカニカルスプライスを用いた接続方法、光コネクタを用いた接続方法などが挙げられる。そして、一般的には、永久接続（光ファイバを接続した後において、基本的に着脱が行われない接続）の場合にはメカニカルスプライスを用いた接続方法が好適である。また、永久接続とは異なり、頻繁に着脱が行われる場合には光コネクタを用いた接続方法が好適である。そして、実際、永久接続の場合にはメカニカルスプライスを用いた接続方法が、頻繁に着脱が行われる場合には光コネクタを用いた接続方法が広く用いられている。

メカニカルスプライスを用いた接続方法、光コネクタを用いた接続方法のいずれも、光ファイバの端面に、光ファイバの軸方向の押圧力をかける物理的な接続方法であるので、特に、頻繁に着脱が行われることが予定されている光コネクタを用いた接続方法においては、光ファイバが損傷することを防止するために、光ファイバをフェルールに挿入して保護することにより、光ファイバの端面同士が物理的に接触することを可能にしている（特開平８−１１４７２４号公報（特許文献１）を参照）。

このような、（メカニカルスプライスを用いた接続方法、光コネクタを用いた接続方法などの）物理的な接続方法では、光ファイバの端面の形状が接続特性に大きな影響を及ぼす。例えば、光ファイバの端面の角度がずれていたり、光ファイバの端面の形状が荒れていたりすると、突合わせて互いに接触させた光ファイバの端面の間に空気が入り、光ファイバの端面でのフレネル反射が大きくなるため、光ファイバの接続損失が増大する。このような光ファイバの接続損失の増大を防ぐための方法としては、光ファイバをカッティングした後に、光ファイバの端面やフェルールを研磨処理する方法が知られている。

また、光ファイバをカッティングした後に、光ファイバの端面やフェルールを研磨処理しないで、光ファイバをカッティングしたままの状態で光ファイバ同士を接続する方法としては、光ファイバの接続端面に、光ファイバのコアの屈折率と同等の屈折率又は光ファイバのコアの屈折率に近似した屈折率を有する、液状又はグリース状の屈折率整合剤を介在させる方法が知られている（特開平１１−７２６４１号公報（特許文献２）、特開平１１−１０１９１９号公報（特許文献３）を参照）。この屈折率整合剤を介在させる方法は、屈折率整合剤を光ファイバの端面に塗布したり、屈折率整合剤を光ファイバの接続部に充填したりして、光ファイバ同士を突合わせるものであり、それにより、光ファイバの接続端面への空気の侵入を防ぎ、空気によって生じるフレネル反射を低下させ、接続損失を低減させるものである。

また、その他には、固体状の屈折率整合部材（以下、「フィルム」という。）を用いる方法が知られている（特許第２６７６７０５号公報（特許文献４）、特開２００１−３２４６４１号公報（特許文献５）、特開昭５５−１５３９１２号公報（特許文献６）を参照）。
特開平８−１１４７２４号公報 特開平１１−７２６４１号公報 特開平１１−１０１９１９号公報 特許第２６７６７０５号公報 特開２００１−３２４６４１号公報 特開昭５５−１５３９１２号公報

しかしながら、上記従来方法の中の、光ファイバの端面やフェルールを研磨処理する方法は、光ファイバ、特に、その内部に周期的な複数の空孔部を有する光ファイバ（以下、「ホーリーファイバ」という。）を用いて、光ファイバの敷設現場において光ファイバの接続作業を行う際に、光ファイバの端面などの研磨処理を行うのに多大な時間や人件費を要し、そしてなによりも光ファイバの端面などの研磨処理を行うための研磨装置を用意しなくてはならず、光ファイバの接続作業を簡易に行うための接続方法としては適さない。また、ホーリーファイバの端面の研磨処理を行うと、ホーリーファイバの空孔部に、研磨処理の際に生じた研磨カスや（研磨処理の際に用いた）研磨剤が侵入してしまい、接続損失の増大や信頼性の低下を招く恐れがある。

一方、上記特許文献２、３記載の、光ファイバの接続端面に屈折率整合剤を介在させる方法は、シリコーン系やパラフィン系の液状又はグリース状の屈折率接合剤が一般に使用されているために、これらの屈折率整合剤をその内部に有する光コネクタを用いて光ファイバ同士の接続を行った場合には、屈折率整合剤がホーリーファイバの空孔部に侵入してしまうという問題が生じる。通常、屈折率整合剤の屈折率には温度依存性があり、ホーリーファイバの空孔部に侵入した屈折率整合剤の屈折率の変化に応じて、ホーリーファイバの伝送損失が著しく変化するという問題が生じる。また、屈折率整合剤がホーリーファイバの空孔部に侵入することにより、光ファイバの端面の間における屈折率整合剤が減少し、光ファイバの端面の間に空隙や気泡が発生し易くなり、ホーリーファイバの光学特性が著しく低下するという問題も生じる。

また、ホーリーファイバの端面における空孔部を、光ファイバを接続する前に封止するという方法もあるが、これを光ファイバの敷設現場において行うためには、専用の装置が必要であり、また、ホーリーファイバの端面における空孔部を封止するための処理に多くの時間を要するため、光ファイバを接続するためのコストの上昇を招き、光ファイバの接続作業を簡易に行うための接続方法としては適さない。

また、上記特許文献４、５、６記載の、フィルムを用いる方法は、光ファイバの径が８０μｍ又は１２５μｍなどと非常に細いために、光ファイバの端面にフィルムを精度良く付けることが非常に難しく、また、光ファイバの端面にフィルムを付けるためには、フィルムが接着性又は粘着性を有することが必要とされる。このため、光ファイバの敷設現場において光ファイバの接続作業を行う際に、フィルムにゴミなどの異物が付着し易く、光ファイバの信頼性の低下を招いたり、光ファイバの接続作業における作業性の低下を招いたりするという問題が生じる。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、第一の光ファイバが内蔵されたフェルールと、該フェルールの後端に連接された光ファイバ接続器とを備え、該光ファイバ接続器の後端側から挿入された第二の光ファイバの端面と前記第一の光ファイバの後端側端面とが突合せ接続されて成る光コネクタにおいて、前記第一の光ファイバの後端側端面が球面とされ、前記第一の光ファイバの後端側端面に架橋硬化型屈折率整合体が付着しており、該架橋硬化型屈折率整合体は前記第一の光ファイバの後端側端面に塗布した架橋硬化型屈折率整合剤を架橋硬化させたものであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体の屈折率が、１．４６±０．０５以内であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体の屈折率の変化率が、−４０〜７０℃において±２％以内であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体の光透過率が、８０％以上であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体の破断伸びが、５０％以上であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体のガラス粘着力が、５０ｇ／１０mm幅以上であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体の厚さが、５〜１００μｍであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかにおいて、さらに、前記光ファイバ接続器の後端側から挿入された第二の光ファイバの端面と接する前記架橋硬化型屈折率整合体の表面形状が球面状であることを特徴とするものである。なお、これにより、以下のような効果がある。架橋硬化型屈折率整合体の表面が平坦の場合と比較し、第二の光ファイバを押し込んだときに変形しやすいため、光ファイバの端面同士を近づけやすい（効果１）。架橋硬化型屈折率整合体の表面が平坦の場合は、第二の光ファイバを押し込んだときに第二の光ファイバの端面（特に、光ファイバの中心部分）と架橋硬化型屈折率整合体との間に空気層が残る虞がある。この現象は、特に、第二の光ファイバの端面が直角にカッティングされているときでも発生する虞があるが、斜めにカッティングされているときは、第二の光ファイバを押し込んでも、架橋硬化型屈折率整合体の弾性力により押し戻され、第二の光ファイバのコアが架橋硬化型屈折率整合体に接触しないことがある。これに対し、架橋硬化型屈折率整合体の表面形状が球面状の場合は、第二の光ファイバの端面の中心部分から架橋硬化型屈折率整合体に接触するため、第二の光ファイバの端面（特に、光ファイバの中心部分）と架橋硬化型屈折率整合体との間に空気層が残ることがない（効果２）。

また、本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかにおいて、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面にのみ付着していることを特徴とするものである。なお、これにより、以下のような効果がある。第一の光ファイバの側面にも架橋硬化型屈折率整合体が付着していると、架橋硬化型屈折率整合体が付着した第一の光ファイバの後端部分を溝（Ｖ溝）にセットしたとき、第二の光ファイバと軸ずれを起こしやすい。これに対し、架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面にのみ付着している場合には、第二の光ファイバとの軸ずれを防止することができる（効果１）。また、第一の光ファイバの側面にも架橋硬化型屈折率整合体が付着していると、架橋硬化型屈折率整合体が付着した第一の光ファイバの後端部分を溝（Ｖ溝）にセットする際に、のちに第二の光ファイバをセットする溝（Ｖ溝）部分に架橋硬化型屈折率整合体が付着し、第二の光ファイバをセットする際に悪影響を及ぼす。これに対し、架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面にのみ付着している場合には、第二の光ファイバをセットする際の悪影響を防止することができる（効果２）。また、第一の光ファイバの側面にも架橋硬化型屈折率整合体が付着していると、第一の光ファイバの後端部分を溝（Ｖ溝）の上から押え付けた時に、第一の光ファイバの側面側の架橋硬化型屈折率整合体が裂け、第二の光ファイバの着脱を繰り返したときに、その裂け目が成長して架橋硬化型屈折率整合体に及ぶ虞がある。これに対し、架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面にのみ付着している場合には、そのような虞がない（効果３）。なお、架橋硬化型屈折率整合体を前記第一の光ファイバの端面にのみ付着させるための方法としては、第一の光ファイバの側面に撥水処理を施し、屈折率整合剤を第一の光ファイバの端面に塗布したときに、屈折率整合剤が第一の光ファイバの側面に回り込まないようにすることが考えられる。

また、本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかにおいて、さらに、前記架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面から側面に亘って付着していることを特徴とするものである。なお、これにより、以下のような効果がある。第一の光ファイバの端面にしか架橋硬化型屈折率整合体が付着していないと、第二の光ファイバを着脱したときに、架橋硬化型屈折率整合体が第一の光ファイバの端面から剥がれる虞がある。これに対し、架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの側面に亘って付着している場合には、剥がれにくくなる。

また、本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかにおいて、さらに、前記第一の光ファイバの後端側端面が、曲率半径０．１〜３０mmの球面であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれかにおいて、さらに、前記光ファイバ接続器が、その後端側から挿入された第二の光ファイバよりも大きい断面積を有する溝が形成されたプレートを有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１２において、さらに、前記溝がＶ溝であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至１３のいずれかにおいて、さらに、前記第二の光ファイバがホーリーファイバであることを特徴とするものである。

本発明によれば、光ファイバの敷設現場において光ファイバ（特に、ホーリーファイバ）の接続作業を行う際に、光ファイバをカッティングした後に、光ファイバの端面などの研磨処理を必要とせず、光ファイバをカッティングしたままの状態で光ファイバ同士を接続することが可能になる。また、（温度依存性などに起因する）経時変化の影響も受けにくく、繰り返し着脱することが容易で、光伝送特性の安定性に優れた、良好な接続特性が得られる光コネクタを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基いて詳述する。

図１は、本発明の実施形態に係る光コネクタ（光ファイバの突合せ接続後）を示す断面図である。

図１に示す光コネクタ１８は、第一の光ファイバ１１が内蔵されたフェルール７と、フェルール７の後端７ａに連接された（プレート８、クランプ１０などからなる）光ファイバ接続器９とを備えている。そして、光コネクタ１８により、光ファイバ接続器９の後端側９ａから挿入された第二の光ファイバ１２の端面と前記第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａとが突合せ接続されている。

第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａには架橋硬化型屈折率整合体６が付着しており、架橋硬化型屈折率整合体６は第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａに塗布した架橋硬化型屈折率整合剤を架橋硬化させたものである。

屈折率整合性を有する有機材料（屈折率整合剤）としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、エチレン系、シリコーン系、ウレタン系、ポリアミド系、フッ素系、ポリプタジエン系、ポリカーボネート系などの有機材料から、必要に応じて所望の光学特性（屈折率、光透過率など）を有するものを適宜選択することができ、これらのうちの特定のものに限定されるものではない。

そして、架橋硬化型屈折率整合剤とは、上記屈折率整合剤のうち、熱や光、湿気、電子線などに反応し、液状から固体状に変化する（架橋硬化する）ものであり、架橋硬化したもの（架橋硬化型屈折率整合体６）が付着された光ファイバの接続部において光伝送が可能となるものであればよい。

架橋硬化型屈折率整合体６の屈折率は、１．４６±０．０５以内であるのが好ましい。屈折率が１．４６±０．０５の範囲を外れると、接続損失の増加や反射減衰量の低下が著しくなるからである。また、架橋硬化型屈折率整合体６の屈折率は、１．４６±０．０１以内であるのがさらに好ましい。

架橋硬化型屈折率整合体６の屈折率の変化率は、−４０〜７０℃において±２％以内であるのが好ましい。

架橋硬化型屈折率整合体６の光透過率は、８０％以上であるのが好ましい。光透過率が８０％未満になると、接続部での接続損失が１ｄＢを超えるからである。また、架橋硬化型屈折率整合体６の光透過率は、９０％以上であるのがさらに好ましい。

架橋硬化型屈折率整合体６の破断伸びは、５０％以上であるのが好ましい。破断伸びが５０％未満になると、接続時に押圧により変形した際に、架橋硬化型屈折率整合体６に亀裂や崩れが生じ易くなるからである。また、架橋硬化型屈折率整合体６の破断伸びは、１００％以上であるのがさらに好ましい。

なお、「架橋硬化型屈折率整合体の破断伸び」とは、石英スライドガラス板の上に、厚さ１００μｍの架橋硬化型屈折率整合剤のフィルム層を形成し、それを硬化させることにより作製した架橋硬化型屈折率整合体からなるフィルムを、１０mm幅の短冊状に加工し、当該フィルムを引張速度５０nm／ｍｉｎで引張った際に破断するまでの伸び率のことである。

架橋硬化型屈折率整合体６のガラス粘着力は、５０ｇ／１０mm幅以上であるのが好ましい。ガラス粘着力が５０ｇ／１０mm幅未満になると、光コネクタから光ファイバを繰り返し脱着した際に、架橋硬化型屈折率整合体６が脱落し易くなるからである。

また、第一の光ファイバ１１の端面に取り付けられた架橋硬化型屈折率整合体６のガラス粘着力は、第一の光ファイバ１１の端面側よりも、架橋硬化型屈折率整合体６の表面においてより小さい方が好ましい。第一の光ファイバ１１の端面に取り付けられた架橋硬化型屈折率整合体６のガラス粘着力が、第一の光ファイバ１１の端面側と、架橋硬化型屈折率整合体６の表面とで同等か、第一の光ファイバ１１の端面側よりも架橋硬化型屈折率整合体６の表面においてより大きいと、光コネクタ１８では第二の光ファイバ１２の着脱が繰り返されるため、第二の光ファイバ１２を抜いた際に、第二の光ファイバ１２の側に架橋硬化型屈折率整合体６が脱落・付着してしまい易くなるからである。

なお、「架橋硬化型屈折率整合体のガラス粘着力」とは、石英スライドガラス板の上に、厚さ１００μｍの架橋硬化型屈折率整合剤のフィルム層を形成し、それを硬化させることにより作製した架橋硬化型屈折率整合体からなるフィルムを、１０mm幅の短冊状に加工し、ＪＩＳ Ｚ０２３７の「９０°引きはがし法」に準拠し、剥離速度５０mm／ｍｉｎで石英スライドガラス板との９０°剥離する際の荷重から求めた値である。

架橋硬化型屈折率整合体６の厚さは、５〜１００μｍとするのが良い。厚さが５μｍ未満であると、架橋硬化型屈折率整合体６の量が不足していることから十分な屈折率整合性が得られにくくなること、また、光ファイバ同士が直接接触し易くなり、それにより、光ファイバの端面にキズなどが生じ易くなるからである。また、厚さが１００μｍより大きいと、光ファイバ同士の端面の間の間隔が広くなり易く、軸ズレや温度変化に起因する膨張・収縮の影響を受け易くなるからである。好ましくは、架橋硬化型屈折率整合体６の厚さは、１０〜６０μｍであるのが良く、さらに好ましくは、架橋硬化型屈折率整合体６の厚さを、１５〜４０μｍとするのが良い。

なお、「架橋硬化型屈折率整合体の厚さ」とは、第一の光ファイバ１１の端面に円形球面状乃至台形状に付着された架橋硬化型屈折率整合体６における、第一の光ファイバ１１の端面から最も厚い部分における厚さのことである。

第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａを、曲率半径０．１〜３０mmの球面とするのは、第一の光ファイバ１１のコアと第一の光ファイバ１１と接続する第二の光ファイバ１２のコアとを可能な限り近づけた状態で接触させることにより、接続損失の低下を抑制するという効果を得るためである。また、第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａの曲率半径が０．１mmより小さいと、第二の光ファイバ１２との接続時に第二の光ファイバ１２の端面を傷つけたり、第一の光ファイバ１１が欠けたりし易くなるからである。第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａの曲率半径が３０mmより大きいと、球面効果（第一の光ファイバ１１のコアと第二の光ファイバ１２のコアとを可能な限り近づけた状態で接触させることにより得られる効果）が得られなくなるからである。また、第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａの曲率半径は、１〜１５mmであるのがさらに好ましい。

第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａを上記曲率半径に加工するための方法としては、放電加工法、研磨加工法などが挙げられる。

本発明の第一の実施形態について説明する。

架橋硬化型屈折率整合剤として、ｎ−ブチルアクリレート／メチルアクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体（配合比＝８２／１５／２．７／０．３（重量部））からなるアクリル系樹脂の５０％酢酸エチル溶液１００重量部に、架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：コロネートＬ）１．０重量部を配合して混合した。

上記のようにして得られたアクリル系粘着材塗布液（架橋硬化型屈折率整合剤）を架橋硬化させた架橋硬化型屈折率整合体を、分光光度計にて１３００〜１６００nmの波長領域における光透過率を測定したところ、９３〜９５％であった。また、架橋硬化型屈折率整合体の屈性率をアッベ屈折率計で測定したところ、常温（２３±２℃）にて１．４６５±０．００５以内であった。

また、架橋硬化型屈折率整合体の破断伸びを測定したところ、２００〜３００％であったし、架橋硬化型屈折率整合体のガラス粘着力を測定したところ、５００〜１０００ｇ／１０mm幅であった。

上記のようにして得られた架橋硬化型屈折率整合体６を、以下のように用いた。

図２は、端面に架橋硬化型屈折率整合体が付着された、本発明の実施形態に係る光コネクタに内蔵されることとなる光ファイバ５の一例を示す側面図である。また、図３は、図２に示す光ファイバ５の端部の拡大図である。

図２に示すように、まず、光ファイバ心線４（日立電線株式会社製、商品名：ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ（外径２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ））の被覆層を２００mm除去し、被覆層が除去されて剥き出しとなった、ガラスからなる光ファイバ５の表面をアルコール洗浄した後、光ファイバ５の端部をファイバカッターにて直角にカット（角度誤差：１°以下）し、放電加工により端面の曲率半径を１mmとした後、上記のようにして得られた架橋硬化型屈折率整合剤を光ファイバ５の端面にポッティングして付け架橋硬化（常温放置による架橋硬化）させることにより架橋硬化型屈折率整合体６を付着させた（図３を参照）。架橋硬化型屈折率整合体６の厚さは２０〜２５μｍとした。

そして、図４に示したような、フェルール７、（プレート８、プレート８を覆いプレート８同士を強く結合させるためのバネの役割を果たすクランプ１０、プレート８に形成された第二の光ファイバ１２を挿入するための溝１６、楔１５を挿入するための楔挿入溝１７からなる）光ファイバ接続器９、ハウジング１３からなる光コネクタ１８に、架橋硬化型屈折率整合体６が付着された光ファイバ５をカッティングし、挿入固定した。そして、フェルール７の前端で光ファイバ５をカッティングし、フェルール７の前端を研磨処理することにより、第一の光ファイバ１１を組み込んだ。このようにして作製された光コネクタ１８を１０個用意した。

次に、光ファイバの敷設の際に使用する第二の光ファイバ１２として用いるホーリーファイバ（日立電線株式会社製、商品名：ＢＢＧ−ＨＦ（外径２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ））の片端の被覆層を除去し、被覆層が除去された剥き出しとなった、ガラスからなる第二の光ファイバ１２の表面をアルコール洗浄した後、第二の光ファイバ１２の端部をファイバカッターにて直角にカット（角度誤差：１°以下）し、用意した光コネクタ１８に挿入して光ファイバ接続器９による接続を行った。なお、図８は、本発明の実施形態に係る光コネクタに挿入される第二の光ファイバ１２の一例を示す断面図である。

第二の光ファイバ１２を接続した直後の接続損失（ｄＢ）、反射減衰量（ｄＢ）、第二の光ファイバ１２を接続した後、常温（２３±２℃）にて２４時間放置後の損失増加量（ｄＢ）及び接続部の（１）連続温湿度サイクル試験（温度８５℃×３３６時間→温度６０℃×湿度９５％×３３６時間→温度−４０℃〜７５℃／８時間×４２サイクル）、（２）温度サイクル試験（温度−４０〜７０℃／６時間×１０サイクル）、（３）温湿度サイクル試験（（温度２５℃×湿度９３％〜温度６５℃×湿度９３％〜温度２５℃×湿度９３％〜温度６５℃×湿度９３％〜温度２５℃×湿度９３％〜温度−１０℃〜温度２５℃×湿度９３％〜温度６５℃×湿度９３％〜温度２５℃×湿度９３％〜温度６５℃×湿度９３％〜温度２５℃×湿度９３％）×５サイクル）、（４）低温試験（温度−４０℃×２４０時間）、による損失増加量（ｄＢ）を測定した（それぞれの試験における温度条件を図９〜図１２に示した。）。試験（１）には、用意した１０個の光ファイバ１８のうちの５個を使用し、残り５個を使用して、試験（２）〜試験（４）を順次行った。試験（１）〜試験（４）の結果は表１に示した。

なお、光コネクタ１８に第一の光ファイバ１１を挿入して光ファイバ接続器９による接続を行う過程を、図５〜図７に示した。まず、光ファイバ接続器９を構成するプレート８に形成された楔挿入溝１７に、治具１４に形成された楔１５を挿入する（図５を参照）。そして、それにより拡大されたＶ溝１６（図６（ｂ）を参照）に第二の光ファイバ１２を挿入し（図７を参照）、第一の光ファイバ１１と第二の光ファイバとを接続させるのである。なお、溝１６は特定の形状に限定されなるものではないが、Ｖ溝（断面がＶ字形の溝）の場合に、最も好ましい特性が得られる。第二の光ファイバ１２の端面と第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａとが突合せ接続する際に、突合せ接続に直接寄与しない架橋硬化型屈折率整合体６がＶ溝内の空間に逃げ、それにより良好な接続特性が得られるからである。

本発明の第二の実施形態について説明する。

架橋硬化型屈折率整合剤として、ＳＤ４５９０／ＢＹ２４−７４１／ＳＲＸ２１２／トルエン（配合比＝１００／１．０／０．９／５０（重量部））からなる付加型シリコーン系粘着材塗布液（ＳＤ４５９０、ＢＹ２４−７４１、ＳＲＸ２１２はいずれも、東レ・ダウコーニング株式会社製）を用意した。

上記のようにして得られた付加型シリコーン系粘着材塗布液（架橋硬化型屈折率整合剤）を架橋硬化させた架橋硬化型屈折率整合体を、分光光度計にて１３００〜１６００nmの波長領域における光透過率を測定したところ、９２〜９４％であった。また、架橋硬化型屈折率整合体の屈折率をアッベ屈折率計で測定したところ、常温（２３±２℃）にて１．４６５±０．００５以内であった。

また、架橋硬化型屈折率整合体の破断伸びを測定したところ、２００〜３００％であったし、架橋硬化型屈折率整合体のガラス粘着力を測定したところ、５００〜１０００ｇ／１０mm幅であった。

上記のようにして得られた架橋硬化型屈折率整合体を、以下のように用いた。

図２は、端面に架橋硬化型屈折率整合体が付着された、本発明の実施形態に係る光コネクタに内蔵されることとなる光ファイバ５の一例を示す側面図である。また、図３は、図２に示す光ファイバ５の端部の拡大図である。

図２に示すように、まず、光ファイバ心線４（日立電線株式会社製、商品名：ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ（外径２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ））の被覆層を２００mm除去し、被覆層が除去されて剥き出しとなった、ガラスからなる光ファイバ５の表面をアルコール洗浄した後、光ファイバ５の端部をファイバカッターにて直角にカット（角度誤差：１°以下）し、放電加工により端面の曲率半径を１５mmとした後、上記のようにして得られた架橋硬化型屈折率整合剤を光ファイバ５の端面にポッティングして付け架橋硬化（常温放置による架橋硬化）させることにより架橋硬化型屈折率整合体６を付着させた（図３を参照）。架橋硬化型屈折率整合体６の厚さは２０〜２５μｍとした。

そして、図４に示したような、フェルール７、（プレート８、プレート８を覆いプレート８同士を強く結合させるためのバネの役割を果たすクランプ１０、プレート８に形成された第二の光ファイバ１２を挿入するための溝１６、楔１５を挿入するための楔挿入溝１７からなる）光ファイバ接続器９、ハウジング１３からなる光コネクタ１８に、架橋硬化型屈折率整合体６が付着された光ファイバ５をカッティングし、挿入固定した。そして、フェルール７の前端で光ファイバ５をカッティングし、フェルール７の前端を研磨処理することにより、第一の光ファイバ１１を組み込んだ。このようにして作製された光コネクタ１８を１０個用意した。

これらを使用して、実施例１と同様に、ホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）との接続を行い、試験（１）〜試験（４）を順次行った。試験（１）〜試験（４）の結果は表１に示した。なお、図８は、本発明の実施形態に係る光コネクタに挿入される第二の光ファイバ１２の一例を示す断面図である。

＜比較例１＞
本発明の比較例について説明する。

非架橋型屈折率整合剤として、ＯＣ−４３１Ａ−ＬＶＰ（Ｎｙｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ．Ｉｎｃ製、屈折率１．４５）を用意した。そして、この非架橋型屈折率整合剤を、以下のように用いた。

光ファイバ心線４（日立電線株式会社製、商品名：ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ（外径２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ））の被覆層を２００mm除去し、被覆層が除去されて剥き出しとなった、ガラスからなる光ファイバ５の表面をアルコール洗浄した後、光ファイバ５の端部をファイバカッターにて直角にカット（角度誤差：１°以下）し、放電加工により端面の曲率半径を１mmとした。

そして、図４に示した光コネクタ１８と同様な光コネクタに、光ファイバ５をカッティングし、挿入固定した。そして、フェルールの前端で光ファイバ５をカッティングし、フェルールの前端を研磨処理し、光コネクタ内の光ファイバの接続部に上記非架橋硬化型屈折率整合剤を充填した。このようにして作製された光コネクタ２２（図示せず）を用意した。

これらを使用して、実施例１、２と同様に、ホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）との接続を行い、試験（１）〜試験（４）を順次行った。試験（１）〜試験（４）の結果は表１に示した。なお、図８は、本発明の比較例に係る光コネクタに挿入される第二の光ファイバ１２の一例を示す断面図である。

＜比較例２＞
実施例１において、第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａを球面に加工せずに、架橋硬化型屈折率整合体６が付着された光コネクタ２４（図示せず）を用意した。

これらを使用して、実施例１、２、比較例１と同様に、ホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）との接続を行い、試験（１）〜試験（４）を順次行った。試験（１）〜試験（４）の結果は表１に示した。なお、図８は、本発明の比較例に係る光コネクタに挿入される第二の光ファイバ１２の一例を示す断面図である。

＜試験の結果＞
表１に、実施例１、２と比較例１、２の試験の結果を示す。これから明らかなように、非架橋型屈折率整合剤を用いた比較例１では、常温（２３±２℃）にて２４時間放置するだけで損失増加量が１ｄＢ以上増加しているのに対し、架橋硬化型屈折率整合体６を用いた実施例１、２では、常温（２３±２℃）にて２４時間放置した場合、各種温湿度試験においても、損失増加量が０．１ｄＢより小さく、優れた光伝送特性を保持している。

また、実施例１では、第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａを球面に加工せずに、架橋硬化型屈折率整合体６が付着された比較例２と比較して、各種温湿度試験における損失増加量は少なく、第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａを球面に加工し、架橋硬化型屈折率整合体６が付着されることで、ホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）との接続において、さらに安定した光伝送特性が得られることが解る。

また、試験後、実施例１、２、比較例１において用いた光コネクタを解体してホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）の空孔部を観察したところ、比較例１において用いたホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）の空孔部においては、非架橋硬化型屈折率整合剤が数mmから十数mm程度侵入しているのが確認されたのに対し、実施例１、２において用いたホーリーファイバ（第二の光ファイバ１２）の空孔部においては、架橋硬化型屈折率整合体６が最大でも、付着された厚さ程度侵入しているのが確認されたのみであった。

本発明の第一の実施形態に係る第一の光ファイバ１１の後端側端面に付着している架橋硬化型屈折率整合体６の厚さを変化させて、上記（２）温度サイクル試験（−４０〜７０℃／６時間×１０サイクル）における架橋硬化型屈折率整合体６の厚さ（μｍ）と損失増加量（ｄＢ）との関係を測定した測定図を図１３に示した。この図１３に示した結果から、架橋硬化型屈折率整合体６の厚さが１０μｍより薄くなると損失増加量が増え始め、架橋硬化型屈折率整合体６の厚さが５μｍ以下となると急激に増大することが解る。また、架橋硬化型屈折率整合体６の厚さが３５μｍより厚くなると損失増加量が増え始め、架橋硬化型屈折率整合体６の厚さが６０μｍより厚くなると損失増加量が急激に増大することが解る。なお、本温度サイクル試験においては、第一の光ファイバ１１の後端側端面１１ａの曲率半径が５mmのものを用いた。

本発明の光コネクタ１８は第二の光ファイバ１２として、ホーリーファイバのみならず、その内部に周期的な複数の空孔部を有さない、通常の光ファイバも使用することができる。

本発明の実施形態に係る光コネクタ（光ファイバの突合せ接続後）を示す断面図である。 端面に架橋硬化型屈折率整合体が付着された、本発明の実施形態に係る光コネクタに内蔵されることとなる光ファイバの一例を示す側面図である。 端面に架橋硬化型屈折率整合体が付着された、本発明の実施形態に係る光コネクタに内蔵されることとなる光ファイバの一例を示す側面図（図２に示す光ファイバの端部の拡大図）である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ（楔挿入溝への楔の挿入前）を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ（楔挿入溝への楔の挿入後）を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ（楔挿入溝への楔の挿入前及び挿入後）を示す断面図（（ａ）図４に示す光コネクタのＡ−Ａ断面図、（ｂ）図５に示す光コネクタのＢ−Ｂ断面図）である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ（楔挿入溝への楔の挿入後）を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ及び本発明の比較例に係る光コネクタに挿入される第二の光ファイバの一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ及び本発明の比較例に係る光コネクタを用いて行った試験（連続温湿度サイクル試験）における温度条件を示す図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ及び本発明の比較例に係る光コネクタを用いて行った試験（温度サイクル試験）における温度条件を示す図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ及び本発明の比較例に係る光コネクタを用いて行った試験（温湿度サイクル試験）における温度条件を示す図である。 本発明の実施形態に係る光コネクタ及び本発明の比較例に係る光コネクタを用いて行った試験（低温試験）における温度条件を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係る第一の光ファイバの後端側端面に付着している架橋硬化型屈折率整合体の厚さを変化させて、温度サイクル試験における架橋硬化型屈折率整合体の厚さ（μｍ）と損失増加量（ｄＢ）との関係を測定した測定図である。

符号の説明

１ コア
２ 空孔部
３ クラッド
４ 光ファイバ心線
５ 光ファイバ
６ 架橋硬化型屈折率整合体
７ フェルール
７ａ フェルールの後端
８ プレート
９ 光ファイバ接続器
９ａ 光ファイバ接続器の後端側
１０ クランプ
１１ 第一の光ファイバ
１１ａ 第一の光ファイバの後端側端面
１２ 第二の光ファイバ
１３ ハウジング
１４ 治具
１５ 楔
１６ 溝
１６ａ 拡大された溝
１７ 楔挿入溝
１８ 光コネクタ

Claims (14)

1. 第一の光ファイバが内蔵されたフェルールと、該フェルールの後端に連接された光ファイバ接続器とを備え、該光ファイバ接続器の後端側から挿入された第二の光ファイバの端面と前記第一の光ファイバの後端側端面とが突合せ接続されて成る光コネクタにおいて、
   前記第一の光ファイバの後端側端面が球面とされ、
   前記第一の光ファイバの後端側端面に架橋硬化型屈折率整合体が付着しており、該架橋硬化型屈折率整合体は前記第一の光ファイバの後端側端面に塗布した架橋硬化型屈折率整合剤を架橋硬化させたものであることを特徴とする光コネクタ。
2. 前記架橋硬化型屈折率整合体の屈折率が、１．４６±０．０５以内であることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
3. 前記架橋硬化型屈折率整合体の屈折率の変化率が、−４０〜７０℃において±２％以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光コネクタ。
4. 前記架橋硬化型屈折率整合体の光透過率が、８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光コネクタ。
5. 前記架橋硬化型屈折率整合体の破断伸びが、５０％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光コネクタ。
6. 前記架橋硬化型屈折率整合体のガラス粘着力が、５０ｇ／１０mm幅以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光コネクタ。
7. 前記架橋硬化型屈折率整合体の厚さが、５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光コネクタ。
8. 前記光ファイバ接続器の後端側から挿入された第二の光ファイバの端面と接する前記架橋硬化型屈折率整合体の表面形状が球面状であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光コネクタ。
9. 前記架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面にのみ付着していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光コネクタ。
10. 前記架橋硬化型屈折率整合体が前記第一の光ファイバの端面から側面に亘って付着していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光コネクタ。
11. 前記第一の光ファイバの後端側端面が、曲率半径０．１〜３０mmの球面であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の光コネクタ。
12. 前記光ファイバ接続器が、その後端側から挿入された第二の光ファイバよりも大きい断面積を有する溝が形成されたプレートを有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の光コネクタ。
13. 前記溝がＶ溝であることを特徴とする請求項１２に記載の光コネクタ。
14. 前記第二の光ファイバがホーリーファイバであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の光コネクタ。

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